地面驅(qū)動螺桿泵采油系統(tǒng)組成及形式

螺桿泵采油系統(tǒng)按驅(qū)動方式可劃分為地面驅(qū)動和井下驅(qū)動兩大類，而地面驅(qū)動按不同驅(qū)動形式又可分為皮帶傳動和直接傳動兩種形式，井下驅(qū)動也可分為電驅(qū)動和液壓驅(qū)動兩種形式。在整個螺桿泵采油系統(tǒng)中，地面驅(qū)動發(fā)展較早、也比較成熟，但是井下驅(qū)動避免了地面驅(qū)動扭矩的損失、設(shè)備也比較少，具有較高的采油效率，國內(nèi)正處于試驗(yàn)階段，國內(nèi)各油田現(xiàn)用的螺桿泵采油系統(tǒng)，一般都選取地面驅(qū)動方式。地面驅(qū)動螺桿泵采油系統(tǒng)，主要由地面設(shè)備和井下設(shè)備組成。井下設(shè)備有螺桿泵和錨定工具；地面設(shè)備主要有驅(qū)動頭、動力設(shè)備及井口。動力源將動力傳遞給驅(qū)動頭，再通過驅(qū)動頭減速后，由方卡子將動力傳遞給光桿，再經(jīng)與光桿連接的抽油桿柱將動力直接傳至螺桿泵。螺桿泵舉升的原油沿抽油桿與油管的環(huán)形空間上升到井口，由于井口上端有一盤根盒密封，使原油進(jìn)入輸油管線。

1、地面驅(qū)動設(shè)備

(1)動力源

螺桿泵采油系統(tǒng)采用的動力源有電機(jī)、柴油機(jī)、液壓馬達(dá)等，其中電機(jī)通過皮帶輪將動力傳至驅(qū)動裝置，操作簡便、易于管理，是應(yīng)用   廣泛的一種；柴油機(jī)通過皮帶將動力傳給驅(qū)動裝置，這種方式可用在無電網(wǎng)地區(qū)，但管理費(fèi)用也相應(yīng)增加，國內(nèi)有些油田己采用。

(2)驅(qū)動頭

驅(qū)動頭是一個減速裝置，它將動力源的高轉(zhuǎn)速降低到適合螺桿泵及抽油桿柱的轉(zhuǎn)速，一般為150-500r/min，目前應(yīng)用的驅(qū)動頭結(jié)構(gòu)形式主要有偏置式、平衡式和一體式。其中平衡式穩(wěn)定性好，油田應(yīng)用較多。

(3)井口密封

螺桿泵抽吸的液體到達(dá)井口，流入集油管線，其井口回壓一般應(yīng)保持1.OMPa左右，以液體流到計量間。從工程應(yīng)用角度考慮，井口盤根密封   低壓力不應(yīng)小于1.OMPa由于洗井解堵時壓力可達(dá)10.0MPa，因此井口密封的短期   大壓力應(yīng)達(dá)1O.OMPa。

(4)防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)

螺桿泵在運(yùn)轉(zhuǎn)后，井下抽油桿柱積累了一部分變形能量，再加上液面與油管內(nèi)液體的高度差，在螺桿泵停機(jī)時，抽油桿柱將高速反轉(zhuǎn)，若不加以限制，勢必會造成抽油桿柱的脫扣。因此，在螺桿泵驅(qū)動裝置上應(yīng)安裝防反轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)或采取其它措施。

2、井下設(shè)備

(1)螺桿泵

螺桿泵是井下的主要設(shè)備，它由定子和轉(zhuǎn)子組成。其中定子是由橡膠襯套粘接在鋼體外套內(nèi)形成的，而轉(zhuǎn)子是由合金鋼調(diào)質(zhì)后經(jīng)處理的，定子的磨損程度直接影響著螺桿泵的使用壽命。

(2)防轉(zhuǎn)錨

為了實(shí)現(xiàn)螺桿泵定子和轉(zhuǎn)子間的相對轉(zhuǎn)動，在定子下端   安裝防轉(zhuǎn)錨。當(dāng)螺桿泵正常運(yùn)轉(zhuǎn)抽油時，抽油桿柱帶動轉(zhuǎn)子正轉(zhuǎn)，并通過摩擦力帶動定子和油管柱正轉(zhuǎn)，此時連接在定子上的防轉(zhuǎn)錨牙塊伸出，與套管咬死，防止油管柱和定子正轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)螺桿泵定子和轉(zhuǎn)子的相對運(yùn)動；反之，當(dāng)油管柱受到反扭矩時，牙塊縮回，與套管松開，不限制油管柱和定子的轉(zhuǎn)動，可進(jìn)行起下油管柱作業(yè)。

(3)防脫器

在下泵過程中，先將定子和油管柱下井后，再將轉(zhuǎn)子和抽油桿柱下井。此時，由于轉(zhuǎn)子外形為螺旋線，在下放過程中會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，而轉(zhuǎn)子和抽油桿柱又連接在一起，若抽油桿柱不旋轉(zhuǎn)勢必會導(dǎo)致抽油桿脫扣。為此，在抽油桿柱和轉(zhuǎn)子之間需安裝防脫器或采取其它措施來解決這一問題。

(4)扶正器

為了使螺桿泵和抽油桿保持穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)、不發(fā)生振動和桿管柱磨損，需在油管柱和抽油桿柱上分別安裝扶正器。扶正器是螺桿泵采油系統(tǒng)中   的井下配套工具，可選用金屬材料和非金屬材料進(jìn)行制造。其中金屬材料的一般應(yīng)低于抽油桿、油管或套管，通常選為球墨鑄鐵，而非金屬材料通常為尼龍或橡膠。